Le cours
1. Décrire un mouvement
Pour décrire un mouvement, on choisit un référentiel (l'objet par rapport auquel on observe). On précise la trajectoire (le chemin suivi : rectiligne, circulaire) et la façon dont la vitesse évolue. Un même mouvement peut paraître différent selon le référentiel.
Le mouvement est donc relatif.
Un passager est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au sol.
2. La vitesse
La vitesse mesure la rapidité d'un déplacement : c'est la distance parcourue divisée par la durée. Elle s'exprime en m/s ou en km/h. Un mouvement est uniforme si la vitesse est constante, accéléré si elle augmente.
La vitesse peut donc varier au cours du mouvement.
Parcourir 150 m en 10 s : vitesse = 150 ÷ 10 = 15 m/s.
3. Le poids et la gravitation
Tous les objets s'attirent : c'est la gravitation. Sur Terre, cette attraction se manifeste par le poids, la force qui attire les objets vers le centre de la Terre. C'est le poids qui fait tomber les objets et qui nous maintient au sol.
La gravitation gouverne aussi le mouvement des astres.
Le poids attire les objets vers le bas ; c'est lui qui fait tomber une pomme.
4. La gravitation dans l'Univers
La gravitation agit dans tout l'Univers : c'est elle qui maintient la Lune autour de la Terre, les planètes autour du Soleil. Le poids d'un objet dépend de l'astre : sur la Lune, on pèse moins que sur Terre, car son attraction est plus faible.
La même force explique la chute des corps et le mouvement des planètes.
La gravitation maintient les planètes autour du Soleil et la Lune autour de la Terre.
Pour approfondir ce chapitrefacultatif
Définitions clés
- Mouvement
- Le changement de position d'un objet au cours du temps, décrit par rapport à un point de référence.
- Vitesse
- La distance parcourue divisée par la durée du trajet : v = distance ÷ temps.
- Masse / Poids
- La masse (en kg) est la quantité de matière ; le poids (en newtons) est l'attraction exercée par un astre sur cette masse.
- Gravitation
- L'attraction qui s'exerce entre tous les objets ayant une masse ; elle retient les planètes autour du Soleil.
Explications détaillées
Décrire un mouvement, c'est choisir un repère
Le mouvement est relatif : un passager assis dans un train est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au sol. Pour décrire un mouvement, il faut donc préciser par rapport à quoi.
On caractérise un mouvement par sa trajectoire (la ligne suivie) et sa vitesse. La vitesse se calcule : v = distance ÷ temps.
Masse, poids et gravitation
La gravitation attire les objets les uns vers les autres. Sur Terre, elle donne un poids aux objets : le poids est l'attraction de la Terre sur une masse.
Attention : la masse (quantité de matière) ne change pas, où qu'on soit. Le poids, lui, dépend de l'astre : sur la Lune, la gravité est plus faible, donc le poids est environ six fois plus petit — mais la masse reste identique.
Méthode pas à pas
Calculer une vitesse moyenne
- Repérer la distance parcourue et la durée du trajet.
- Vérifier que les unités sont cohérentes (km et h, ou m et s).
- Appliquer la formule : v = distance ÷ temps.
- Donner le résultat avec l'unité adaptée (km/h ou m/s).
Exemple corrigé pas à pas
Calculer une vitesse
Un cycliste parcourt 30 km en 2 heures. Quelle est sa vitesse moyenne ?
- Distance : 30 km ; durée : 2 h.
- Formule : v = distance ÷ temps.
- v = 30 ÷ 2 = 15.
- La vitesse moyenne est de 15 km/h.
Erreurs fréquentes à éviter
- Confondre masse et poids.La masse (kg) est la quantité de matière ; le poids (N) est l'attraction exercée par un astre.
- Croire que la masse d'un objet change sur la Lune.La masse reste identique partout ; c'est le poids qui varie selon la gravité de l'astre.
- Penser que le mouvement est absolu.Le mouvement est relatif : il se décrit toujours par rapport à un repère précis.
Pour aller plus loin
Newton et la gravitation universelle
Au XVIIᵉ siècle, Isaac Newton comprend que la même force fait tomber une pomme et maintient la Lune en orbite : la gravitation universelle. Cette loi explique le mouvement des planètes, des satellites et des marées. Elle permet aujourd'hui de lancer des fusées et de placer en orbite les satellites de GPS et de communication.
Ce qu'il faut absolument retenir
Ce qu'il faut absolument retenir
- Décrire un mouvement nécessite un référentiel ; le mouvement est relatif (il dépend du référentiel).
- Vitesse = distance ÷ durée (en m/s ou km/h) ; mouvement uniforme = vitesse constante, accéléré = vitesse qui augmente.
- La gravitation est l'attraction entre tous les objets ; sur Terre, elle se manifeste par le poids (vers le centre de la Terre).
- Le poids fait tomber les objets et nous maintient au sol.
- La gravitation gouverne l'Univers (Lune autour de la Terre, planètes autour du Soleil) ; le poids dépend de l'astre.
Vérifie ta compréhension
Exercice 1De quoi a-t-on besoin pour décrire un mouvement ?
Il faut choisir un référentiel : le mouvement est relatif (il dépend de l'objet de référence).
Exercice 2Un objet parcourt 150 m en 10 s. Quelle est sa vitesse ?
Vitesse = distance ÷ durée = 150 ÷ 10 = 15 m/s.
Exercice 3Comment appelle-t-on la force qui attire les objets vers le centre de la Terre ?
Le poids est la force d'attraction de la Terre, dirigée vers son centre ; il fait tomber les objets.
Exercice 4La même force (la gravitation) fait tomber une pomme et maintient les planètes autour du Soleil.
Vrai : la gravitation, attraction entre tous les objets ayant une masse, explique à la fois la chute des corps et le mouvement des astres.
Exercice 5Pourquoi pèse-t-on moins sur la Lune que sur la Terre ?
Le poids dépend de l'attraction exercée par l'astre. La Lune est moins massive que la Terre, donc son attraction est plus faible : un même objet y subit un poids plus petit (environ 6 fois moindre).
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